【正文】 兩大類? 溶膠 凝膠法是一種借助于膠體分散體系的制粉方法。膠體十分穩(wěn)定，可使多種金屬離子均勻穩(wěn)定地分布其中。溶膠－凝膠法的不同途徑氣 相法 ? 氣相法包括 氣相反應合成 (又稱氣相沉淀法， CVD法 )、 氣相熱分解法 和 蒸發(fā)－凝聚法 等。其他精 細 陶瓷粉末制 備? 氮化物粉末的制備－即氮化物制備：? 氮化物可分為非金屬氮化物和金屬氮化物，金屬氮化物又可以分為過渡金屬氮化物和非過渡金屬氮化物? 氮化物的合成方法有：將元素粉末或金屬氫化物進行氮化；還原－化合法；化學氣相沉積法 (CVD)；金屬 (非金屬 )直接氮化物的工 藝條件氧化物與碳、氮反 應 的工 藝 條件氣相沉積氮化物的條件? 碳化合物粉末 ：過渡金屬元素與碳形成金屬鍵的化合物? 碳化合物的特性 ：熔點高，硬度強，且有很高的穩(wěn)定性、金屬的傳導性和正的電阻溫度系數? 碳化合物合成方法 ：金屬氧化物與碳反應的還原－化合法、金屬與碳反應的化合法、氣態(tài)金屬鹵化物和碳氫化合物及氫反應的氣相沉積法、自蔓延高溫合成法? 硼化物粉末的制備 ：216。 硼化物合成法主要有：金屬與硼直接化合法、碳化硼法、碳還原法、金屬還原法、氣相沉積法碳化硼法制 備 硼化物的工 藝 條件化學氣相沉 積 硼化物的條件? 氧化鋁粉末的制備 ：216。216。 αAl 2O3又稱剛玉，是最穩(wěn)定的晶型，在自然界存在的紅寶石均屬 αAl 2O3216。干法成型216。漿 料成型成型方法 溶劑體積分數/%有機物體積分數 /%成型壓力 MPa成型坯體形狀壓力法 干壓 0~4 1~2 10~50 簡單等靜壓 0~4 1~2 50~300熱壓 0 0 20~35塑性 塑性充模 30~40 5~10 1~10 復雜擠出 30~40 5~10 1~70 柱狀注射 0 30~40 10~150 復雜漿料 壓濾 40~60 1~2 ~4 復雜注漿 40~60 1~2 ~4 復雜流延 30~50 20~30 薄膜壓 力法? 干 壓 ：216。 優(yōu)點：工藝簡單，成型速度快，產量大216。 僅適用于具有對稱結構的陶瓷制品216。 制 備 高 強 度、高密度的制品216。 干法成型 不易制備形狀復雜的制品216。 目前常用于 成型復雜形狀 陶瓷制品的成型工藝有 注射成型、塑性充模及漿料成型 燒結? 燒結 是陶瓷工藝的第三個基本工序，是決定制品顯微組織和綜合性能的關鍵工序? 燒結 的實質： 粉末坯 塊 在適當 環(huán) 境或氣氛中加 熱 到低于其基本 組元的熔點溫度以下 進 行保溫，然后冷卻至室溫的 處 理工 藝 ，通 過 一系列物理、化學 變 化，使粉末 顆 粒聚集體 變 成晶粒 結 合體，多孔體 變 成致密體，坯 塊 強度和密度迅速增加，其他物理、力學性能也得到明 顯的改善，從而得到所需的物理、機械性能的 產 品? 精細陶瓷常用的燒結方法如下：216。 熱壓燒結? 一般熱壓法：對較難燒結的粉料或生坯在模具內施加壓力，同時升溫燒結的工藝? 高溫等靜壓法：用金屬箔替代加壓成型中的橡膠模具，從各個方向同時壓縮原料粉末，同時加熱的方法? 高溫等靜壓法 同 一般熱壓法 相比 ： 高溫等靜壓的優(yōu)點是受到各向同性的壓力，陶瓷的晶粒細小且無方向性，顯微結構均勻，同時該法施加高壓，使陶瓷坯體的燒結溫度比熱壓法低? 其它燒結方法 ：216。 超高 壓燒結216。 反 應燒結216。 化學氣相沉 積 法 (CVD) 第二 節(jié) 功能陶瓷材料? 隨著信息技術、生物工程、人工智能、自動化控制技術的飛速發(fā)展，顯示多種功能特性的功能陶瓷的應用也日益廣泛? 功能陶瓷是精細陶瓷的主要組成部分，就產值而言，功能陶瓷約占 70%,工程結構陶瓷約占 25%,生物陶瓷約占 5%? 功能陶瓷 是指在應用時主要利用其非力學性能的材料，這類材料通常具有一種或多種功能，如電、磁、光、熱、化學、生物等；有的還有耦合功能，如壓電、壓磁、熱電、光電、聲光、磁光等? 功能陶瓷同傳統(tǒng)陶瓷相比 在原料、工藝等許多方面有很大差異，是知識和技術密集型產品，一般具有投資少，原材料、能源消耗少，勞動強度低，產值高，經濟效益和社會效益顯著，應用范圍廣等特點? 功能陶瓷材料所具有的卓越功能或特性不僅取決于材料的化學組成，而且在很大程度上是由其微觀結構所決定? 功能陶瓷具有很強的組成敏感性和工藝敏感性，對組成、結構、性能、應用的研究就顯得格外重要? 隨著材料科學的迅速發(fā)展，功能陶瓷材料在現代科學技術中的地位也隨之日益提高，已在能源開發(fā)、空間技術、傳感技術、激光技術、光電子技術、紅外技術、生物技術、環(huán)境技術等領域得到廣泛的應用 第一 類 電 介 質 陶瓷? 電介質陶瓷是指電阻率大于 108Ω? 按其在電場中的極化特性，可分為 電絕緣陶瓷和 電容陶瓷 。216。m) 和高介電強度 (大于 104kV? 近年來，隨著半導體元件向高性能、高密度、小型化、低成本方向發(fā)展，迫切希望 導熱系數大 的陶瓷基板? 金剛石和立方氮化硼 (BN)作為高導熱材料用于半導體基片和封裝等優(yōu)于其他材料，但價格高，大量生產還有若干技術問題有待解決 現 代 電絕緣 陶瓷的主要用途 導電 陶瓷? 傳統(tǒng)陶瓷是良好的絕緣體，這時人所共知的。? 在精細陶瓷中，不僅有良好的絕緣體，也有電子導電體、離子導電體、半導體及其它導電材料。? 于是，這種氧化物陶瓷就成為了 電子導體或半導體。? 這 兩種氧化物是常用的工 業(yè)電 爐加 熱 元器件，它 們 最高使用溫度限制了 電 爐的最高加 熱 溫度? 穩(wěn)定 氧化鋯 陶瓷的最高使用溫度為 2022℃ ，它在高溫下的導電性能很好，基本上為電子導電? 但是，在低溫特別是在室溫情況下的導電性能還不理想，作為電熱材料時，必須在高溫設備中用熱源進行預熱? 另外，氧化鋯的負電阻溫度系數較大，即溫度升高時電阻大大降低，使得通過的電流大大增加，給操作控制帶來不少困難? 所以，穩(wěn)定氧化鋯作為電熱材料的廣泛利用還需進行一些開發(fā)性的工作? 氧化釷 陶瓷電熱體的最高使用溫度可達到 2500℃ ，它與穩(wěn)定氧化鋯陶瓷電熱體一樣，低溫時的導電性能還有待改進。? 同時， 鉻酸鑭陶瓷 不僅可作通常情況下的電熱材料。 離子導電陶瓷? 在電解質溶液中，電導主要來自帶電離子的運動；而在固態(tài)離子型晶體中，帶電離子受到限制，但仍能以擴散的形式 發(fā)生，從而產生 離子導電 。? 一般情況下，這類運動取向混亂，宏觀上不產生電流。? 穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷在高溫時不僅產生電子導電，也會因 氧離子 的運動而產生離子導電。 ? 離子導電陶瓷之中，除了穩(wěn)定氧化鋯這樣的 陰離子導電體 以外，還有一類 陽離子導電體 ，如 β 氧化鋁陶瓷就是一種有代表性的陽離子導電體? 近幾年發(fā)展很快，是一種只允許鈉離子通過的導電陶瓷。? 可以作為離子選擇電極的選擇膜，即離子濃度傳感器。 介電陶瓷 ? 陶瓷材料在電場作用下，帶電粒子被束縛在固定位置上，僅發(fā)生微小位移，即形成 電極化 而 不產生電流 。? 介電材料主要通過控制其介電性質，使之呈現不同的比介電系數、低介質損耗和適當的介電常數溫度系數等性能，以適應各種用途的要求。? 電子極化 是在電場作用下，使原來處于平衡狀態(tài)的原子正、負電荷重心改變位置，即原子核周圍的電子云發(fā)生變形而引起電荷重心偏離，形成電極化。? 偶極子趨向極化 是非對稱結構的偶極子在電場作用下．沿電場方向趨向與外電場一致的方向而產生電極化。? 通常極化是由以上四種極化疊加引起的。 電 介 質 是指能在 電場 中極化的材料。 電 介 質 在 電場 作用下 產 生感 應電 荷的 現 象叫 極化。 在平板電容器中，其電容量 C與平板的面積 S、板間距離 d的關系，即 C=ε S/d 式中 ε 為靜態(tài)介電常數 ,顯然 ε 代表了板間電介質的性能。n 電介質的介電損耗216。216。 216。216。介質損耗越小越好。 相對介電常數和介電損耗是電子陶瓷材料中的一個重要參數 ,不同用途的陶瓷 ,對它們有不同的要求 . 介電陶瓷材料的應用? 介電陶瓷材料主要應用在 陶瓷電容器 和 微波介質元件 方面。 這類陶瓷材料主要用于高頻振蕩電路中作為補償電容介質，在性能上要求具有穩(wěn)定的 電容溫度系數 和 低介電損耗 。 介電常數不隨電壓變化，介電常數的溫度系數為負值，用來補償電路中電感的正溫度系數，使回路的諧振頻率保持穩(wěn)定216。 微波介質陶瓷主要用于制造微波濾波器、微波集成電路基片、元件、介質波導、介質天線等微波器件216。 隨著現代通訊技術的不斷發(fā)展，尤其是移動通訊向高可靠性、小型化發(fā)展，對微波介質陶瓷提出更高的要求：在微波頻率下具有高介電常數、低介質損耗、低膨脹系數和低介電常數溫度系數。 高介電常數的陶瓷主要是鐵電陶瓷材料．其中以鐵酸鋇為基，添加各種添加物，可以制得介電常數很高的電容器用陶瓷材料216。 鈦酸鋇陶瓷材料雖具有高介電常數，但在高壓下使用，其介電常數隨電壓的變化較大，這主要是由于 BaTiO3的鐵電特性影響216。 鐵電 陶瓷材料 ? 鐵電陶瓷具有自發(fā)極化的特性，當施加外界電場時，自發(fā)極化方向沿電場方向趨于一致；當外電場反向，而且超過材料矯頑電場 Ec值時，自發(fā)極化隨電場而反向；當電場移去后，陶瓷中保留部分極化量，即剩余極化。? 電滯回線類似于鐵磁材料 BH曲線 的滯后特性，它表征鐵電材料的必要條件。 鐵電陶瓷